镧系元素掺杂纳米管TiO₂复合光催化剂的制备方法及其在VOCs治理中的应用

摘要

本发明涉及一种镧系元素掺杂纳米管TiO₂复合光催化剂的制备方法，其特征在于：先利用溶胶-凝胶法制得掺杂镧系元素的纳米颗粒前驱体，再将纳米颗粒前驱体放入高温、高压的强碱环境中反应，并经洗涤、过滤、干燥后形成镧系元素掺杂纳米管TiO₂复合光催化剂。本发明制备过程不需要经历煅烧，制备过程简单、节能，制得的复合光催化剂催化性能优越。

主权项

一种镧系元素掺杂纳米管TiO₂复合光催化剂的制备方法，其特征在于：先将钛酸四丁酯、无水乙醇、冰醋酸按体积比(7‑9):20:1.5混合均匀，在搅拌的同时，将上述混合液逐滴加入到无水乙醇和镧系硝酸盐的混合液中，两种混合液的体积比为（8‑10）:2，在形成黄色溶胶后继续搅拌20‑30 min，陈化，将凝胶以乙醇反复冲洗后，烘干研磨，制备的纳米颗粒前驱体中镧系元素的掺杂量为0.1‑5.5%wt，镧系元素为镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥中的一种；再将纳米颗粒前驱体放入高温、高压的强碱环境，操作步骤为：（1）将所制备的纳米颗粒前驱体放入10M氢氧化钠和无水乙醇的高压水热釜内，纳米颗粒前驱体、氢氧化钠和无水乙醇的比例为：(1‑3) g: 60mL: 60mL，在130℃下密闭反应48h；（2）将步骤（1）中所制备的样品，用pH为1的盐酸溶液和蒸馏水经过5‑6次洗涤至清洗液为中性；（3）将(2)中所制备的样品放入60‑80℃真空干燥箱中干燥10‑14h，随后研磨即得到镧系元素掺杂纳米管TiO₂复合光催化剂，掺杂镧系元素的纳米颗粒前驱体，未经过煅烧，形成混合晶型结构。